git.sesse.net Git - vlc/blob - include/vlc_threads.h

   1 /*****************************************************************************
   2  * vlc_threads.h : threads implementation for the VideoLAN client
   3  * This header provides portable declarations for mutexes & conditions
   4  *****************************************************************************
   5  * Copyright (C) 1999, 2002 the VideoLAN team
   6  * $Id$
   7  *
   8  * Authors: Jean-Marc Dressler <polux@via.ecp.fr>
   9  *          Samuel Hocevar <sam@via.ecp.fr>
  10  *          Gildas Bazin <gbazin@netcourrier.com>
  11  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  12  *
  13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  14  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  15  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  16  * (at your option) any later version.
  17  *
  18  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  21  * GNU General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  24  * along with this program; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 #ifndef VLC_THREADS_H_
  29 #define VLC_THREADS_H_
  30
  31 #if defined( UNDER_CE )
  32                                                                 /* WinCE API */
  33 #elif defined( WIN32 )
  34 #   include <process.h>                                         /* Win32 API */
  35 #   include <errno.h>
  36
  37 #elif defined( SYS_BEOS )                                            /* BeOS */
  38 #   include <kernel/OS.h>
  39 #   include <kernel/scheduler.h>
  40 #   include <byteorder.h>
  41
  42 #else                                         /* pthreads (like Linux & BSD) */
  43 #   define LIBVLC_USE_PTHREAD 1
  44 #   define _APPLE_C_SOURCE    1 /* Proper pthread semantics on OSX */
  45
  46 #   include <stdlib.h> /* lldiv_t definition (only in C99) */
  47 #   include <unistd.h> /* _POSIX_SPIN_LOCKS */
  48 #   include <pthread.h>
  49     /* Needed for pthread_cond_timedwait */
  50 #   include <errno.h>
  51 #   include <time.h>
  52
  53 #endif
  54
  55 /*****************************************************************************
  56  * Constants
  57  *****************************************************************************/
  58
  59 /* Thread priorities */
  60 #ifdef __APPLE__
  61 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_LOW      0
  62 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_INPUT   22
  63 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_AUDIO   22
  64 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO    0
  65 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_OUTPUT  22
  66 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_HIGHEST 22
  67
  68 #elif defined(SYS_BEOS)
  69 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_LOW 5
  70 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_INPUT 10
  71 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_AUDIO 10
  72 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO 5
  73 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_OUTPUT 15
  74 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_HIGHEST 15
  75
  76 #elif defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
  77 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_LOW      0
  78 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_INPUT   10
  79 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_AUDIO    5
  80 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO    0
  81 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_OUTPUT  15
  82 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_HIGHEST 20
  83
  84 #elif defined(WIN32) || defined(UNDER_CE)
  85 /* Define different priorities for WinNT/2K/XP and Win9x/Me */
  86 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_LOW 0
  87 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_INPUT \
  88         (IS_WINNT ? THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL : 0)
  89 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_AUDIO \
  90         (IS_WINNT ? THREAD_PRIORITY_HIGHEST : 0)
  91 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO \
  92         (IS_WINNT ? 0 : THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL )
  93 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_OUTPUT \
  94         (IS_WINNT ? THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL : 0)
  95 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_HIGHEST \
  96         (IS_WINNT ? THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL : 0)
  97
  98 #else
  99 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_LOW 0
 100 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_INPUT 0
 101 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_AUDIO 0
 102 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_VIDEO 0
 103 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_OUTPUT 0
 104 #   define VLC_THREAD_PRIORITY_HIGHEST 0
 105
 106 #endif
 107
 108 /*****************************************************************************
 109  * Type definitions
 110  *****************************************************************************/
 111
 112 #if defined (LIBVLC_USE_PTHREAD)
 113 typedef pthread_t       vlc_thread_t;
 114 typedef pthread_mutex_t vlc_mutex_t;
 115 typedef pthread_cond_t  vlc_cond_t;
 116 typedef pthread_key_t   vlc_threadvar_t;
 117
 118 #elif defined( WIN32 ) || defined( UNDER_CE )
 119 typedef HANDLE  vlc_thread_t;
 120 typedef BOOL (WINAPI *SIGNALOBJECTANDWAIT) ( HANDLE, HANDLE, DWORD, BOOL );
 121 typedef HANDLE  vlc_mutex_t;
 122 typedef HANDLE  vlc_cond_t;
 123 typedef DWORD   vlc_threadvar_t;
 124
 125 #elif defined( SYS_BEOS )
 126 /* This is the BeOS implementation of the vlc threads, note that the mutex is
 127  * not a real mutex and the cond_var is not like a pthread cond_var but it is
 128  * enough for what we need */
 129
 130 typedef thread_id vlc_thread_t;
 131
 132 typedef struct
 133 {
 134     int32_t         init;
 135     sem_id          lock;
 136 } vlc_mutex_t;
 137
 138 typedef struct
 139 {
 140     int32_t         init;
 141     thread_id       thread;
 142 } vlc_cond_t;
 143
 144 typedef struct
 145 {
 146 } vlc_threadvar_t;
 147
 148 #endif
 149
 150 #if defined( WIN32 ) && !defined ETIMEDOUT
 151 #  define ETIMEDOUT 10060 /* This is the value in winsock.h. */
 152 #endif
 153
 154 /*****************************************************************************
 155  * Function definitions
 156  *****************************************************************************/
 157 VLC_EXPORT( int,  vlc_mutex_init,    ( vlc_mutex_t * ) );
 158 VLC_EXPORT( int,  vlc_mutex_init_recursive, ( vlc_mutex_t * ) );
 159 VLC_EXPORT( void,  __vlc_mutex_destroy, ( const char *, int, vlc_mutex_t * ) );
 160 VLC_EXPORT( int,  __vlc_cond_init,     ( vlc_cond_t * ) );
 161 VLC_EXPORT( void,  __vlc_cond_destroy,  ( const char *, int, vlc_cond_t * ) );
 162 VLC_EXPORT( int, vlc_threadvar_create, (vlc_threadvar_t * , void (*) (void *) ) );
 163 VLC_EXPORT( void, vlc_threadvar_delete, (vlc_threadvar_t *) );
 164 VLC_EXPORT( int,  __vlc_thread_create, ( vlc_object_t *, const char *, int, const char *, void * ( * ) ( vlc_object_t * ), int, bool ) );
 165 VLC_EXPORT( int,  __vlc_thread_set_priority, ( vlc_object_t *, const char *, int, int ) );
 166 VLC_EXPORT( void, __vlc_thread_join,   ( vlc_object_t *, const char *, int ) );
 167
 168 #define vlc_thread_ready vlc_object_signal
 169
 170 /*****************************************************************************
 171  * vlc_mutex_lock: lock a mutex
 172  *****************************************************************************/
 173 #define vlc_mutex_lock( P_MUTEX )                                           \
 174     __vlc_mutex_lock( __FILE__, __LINE__, P_MUTEX )
 175
 176 VLC_EXPORT(void, vlc_pthread_fatal, (const char *action, int error, const char *file, unsigned line));
 177
 178 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 179 # define VLC_THREAD_ASSERT( action ) \
 180     if (val) \
 181         vlc_pthread_fatal (action, val, psz_file, i_line)
 182 #else
 183 # define VLC_THREAD_ASSERT ((void)(val))
 184 #endif
 185
 186 static inline void __vlc_mutex_lock( const char * psz_file, int i_line,
 187                                     vlc_mutex_t * p_mutex )
 188 {
 189 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 190 #   define vlc_assert_locked( m ) \
 191            assert (pthread_mutex_lock (m) == EDEADLK)
 192     int val = pthread_mutex_lock( p_mutex );
 193     VLC_THREAD_ASSERT ("locking mutex");
 194
 195 #elif defined( UNDER_CE )
 196     (void)psz_file; (void)i_line;
 197
 198     EnterCriticalSection( &p_mutex->csection );
 199
 200 #elif defined( WIN32 )
 201     (void)psz_file; (void)i_line;
 202
 203     WaitForSingleObject( *p_mutex, INFINITE );
 204
 205 #elif defined( SYS_BEOS )
 206     acquire_sem( p_mutex->lock );
 207
 208 #endif
 209 }
 210
 211 #ifndef vlc_assert_locked
 212 # define vlc_assert_locked( m ) (void)0
 213 #endif
 214
 215 /*****************************************************************************
 216  * vlc_mutex_unlock: unlock a mutex
 217  *****************************************************************************/
 218 #define vlc_mutex_unlock( P_MUTEX )                                         \
 219     __vlc_mutex_unlock( __FILE__, __LINE__, P_MUTEX )
 220
 221 static inline void __vlc_mutex_unlock( const char * psz_file, int i_line,
 222                                       vlc_mutex_t *p_mutex )
 223 {
 224 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 225     int val = pthread_mutex_unlock( p_mutex );
 226     VLC_THREAD_ASSERT ("unlocking mutex");
 227
 228 #elif defined( UNDER_CE )
 229     (void)psz_file; (void)i_line;
 230
 231     LeaveCriticalSection( &p_mutex->csection );
 232
 233 #elif defined( WIN32 )
 234     (void)psz_file; (void)i_line;
 235
 236     ReleaseMutex( *p_mutex );
 237
 238 #elif defined( SYS_BEOS )
 239     release_sem( p_mutex->lock );
 240
 241 #endif
 242 }
 243
 244 /*****************************************************************************
 245  * vlc_mutex_destroy: destroy a mutex
 246  *****************************************************************************/
 247 #define vlc_mutex_destroy( P_MUTEX )                                        \
 248     __vlc_mutex_destroy( __FILE__, __LINE__, P_MUTEX )
 249
 250 /*****************************************************************************
 251  * vlc_cond_init: initialize a condition
 252  *****************************************************************************/
 253 #define vlc_cond_init( P_THIS, P_COND )                                     \
 254     __vlc_cond_init( P_COND )
 255
 256 /*****************************************************************************
 257  * vlc_cond_signal: start a thread on condition completion
 258  *****************************************************************************/
 259 #define vlc_cond_signal( P_COND )                                           \
 260     __vlc_cond_signal( __FILE__, __LINE__, P_COND )
 261
 262 static inline void __vlc_cond_signal( const char * psz_file, int i_line,
 263                                       vlc_cond_t *p_condvar )
 264 {
 265 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 266     int val = pthread_cond_signal( p_condvar );
 267     VLC_THREAD_ASSERT ("signaling condition variable");
 268
 269 #elif defined( UNDER_CE ) || defined( WIN32 )
 270     (void)psz_file; (void)i_line;
 271
 272     /* Release one waiting thread if one is available. */
 273     /* For this trick to work properly, the vlc_cond_signal must be surrounded
 274      * by a mutex. This will prevent another thread from stealing the signal */
 275     /* PulseEvent() only works if none of the waiting threads is suspended.
 276      * This is particularily problematic under a debug session.
 277      * as documented in http://support.microsoft.com/kb/q173260/ */
 278     PulseEvent( *p_condvar );
 279
 280 #elif defined( SYS_BEOS )
 281     while( p_condvar->thread != -1 )
 282     {
 283         thread_info info;
 284         if( get_thread_info(p_condvar->thread, &info) == B_BAD_VALUE )
 285             return;
 286
 287         if( info.state != B_THREAD_SUSPENDED )
 288         {
 289             /* The  waiting thread is not suspended so it could
 290              * have been interrupted beetwen the unlock and the
 291              * suspend_thread line. That is why we sleep a little
 292              * before retesting p_condver->thread. */
 293             snooze( 10000 );
 294         }
 295         else
 296         {
 297             /* Ok, we have to wake up that thread */
 298             resume_thread( p_condvar->thread );
 299         }
 300     }
 301
 302 #endif
 303 }
 304
 305 /*****************************************************************************
 306  * vlc_cond_wait: wait until condition completion
 307  *****************************************************************************/
 308 #define vlc_cond_wait( P_COND, P_MUTEX )                                     \
 309     __vlc_cond_wait( __FILE__, __LINE__, P_COND, P_MUTEX  )
 310
 311 static inline void __vlc_cond_wait( const char * psz_file, int i_line,
 312                                     vlc_cond_t *p_condvar, vlc_mutex_t *p_mutex )
 313 {
 314 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 315     int val = pthread_cond_wait( p_condvar, p_mutex );
 316     VLC_THREAD_ASSERT ("waiting on condition");
 317
 318 #elif defined( UNDER_CE )
 319     LeaveCriticalSection( &p_mutex->csection );
 320     WaitForSingleObject( *p_condvar, INFINITE );
 321
 322     /* Reacquire the mutex before returning. */
 323     vlc_mutex_lock( p_mutex );
 324
 325 #elif defined( WIN32 )
 326     (void)psz_file; (void)i_line;
 327
 328     /* Increase our wait count */
 329     SignalObjectAndWait( *p_mutex, *p_condvar, INFINITE, FALSE );
 330
 331     /* Reacquire the mutex before returning. */
 332     vlc_mutex_lock( p_mutex );
 333
 334 #elif defined( SYS_BEOS )
 335     /* The p_condvar->thread var is initialized before the unlock because
 336      * it enables to identify when the thread is interrupted beetwen the
 337      * unlock line and the suspend_thread line */
 338     p_condvar->thread = find_thread( NULL );
 339     vlc_mutex_unlock( p_mutex );
 340     suspend_thread( p_condvar->thread );
 341     p_condvar->thread = -1;
 342
 343     vlc_mutex_lock( p_mutex );
 344
 345 #endif
 346 }
 347
 348
 349 /*****************************************************************************
 350  * vlc_cond_timedwait: wait until condition completion or expiration
 351  *****************************************************************************
 352  * Returns 0 if object signaled, an error code in case of timeout or error.
 353  *****************************************************************************/
 354 #define vlc_cond_timedwait( P_COND, P_MUTEX, DEADLINE )                      \
 355     __vlc_cond_timedwait( __FILE__, __LINE__, P_COND, P_MUTEX, DEADLINE  )
 356
 357 static inline int __vlc_cond_timedwait( const char * psz_file, int i_line,
 358                                         vlc_cond_t *p_condvar,
 359                                         vlc_mutex_t *p_mutex,
 360                                         mtime_t deadline )
 361 {
 362 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 363     lldiv_t d = lldiv( deadline, 1000000 );
 364     struct timespec ts = { d.quot, d.rem * 1000 };
 365
 366     int val = pthread_cond_timedwait (p_condvar, p_mutex, &ts);
 367     if (val == ETIMEDOUT)
 368         return ETIMEDOUT; /* this error is perfectly normal */
 369     VLC_THREAD_ASSERT ("timed-waiting on condition");
 370
 371 #elif defined( UNDER_CE )
 372     mtime_t delay_ms = (deadline - mdate())/1000;
 373     DWORD result;
 374     if( delay_ms < 0 )
 375         delay_ms = 0;
 376
 377     LeaveCriticalSection( &p_mutex->csection );
 378     result = WaitForSingleObject( *p_condvar, delay_ms );
 379
 380     /* Reacquire the mutex before returning. */
 381     vlc_mutex_lock( p_mutex );
 382
 383     if(result == WAIT_TIMEOUT)
 384        return ETIMEDOUT; /* this error is perfectly normal */
 385
 386     (void)psz_file; (void)i_line;
 387
 388 #elif defined( WIN32 )
 389     mtime_t total = (deadline - mdate())/1000;
 390     DWORD result;
 391     if( total < 0 )
 392         total = 0;
 393
 394     do
 395     {
 396         DWORD delay = (total > 0x7fffffff) ? 0x7fffffff : total;
 397         result = SignalObjectAndWait( *p_mutex, *p_condvar,
 398                                       delay, FALSE );
 399         total -= delay;
 400         vlc_mutex_lock (p_mutex);
 401     }
 402     while (total);
 403
 404     /* Reacquire the mutex before returning. */
 405     if(result == WAIT_TIMEOUT)
 406        return ETIMEDOUT; /* this error is perfectly normal */
 407
 408     (void)psz_file; (void)i_line;
 409
 410 #elif defined( SYS_BEOS )
 411 #   error Unimplemented
 412
 413 #endif
 414
 415     return 0;
 416 }
 417
 418 /*****************************************************************************
 419  * vlc_cond_destroy: destroy a condition
 420  *****************************************************************************/
 421 #define vlc_cond_destroy( P_COND )                                          \
 422     __vlc_cond_destroy( __FILE__, __LINE__, P_COND )
 423
 424 /*****************************************************************************
 425  * vlc_threadvar_set: create: set the value of a thread-local variable
 426  *****************************************************************************/
 427 static inline int vlc_threadvar_set( vlc_threadvar_t * p_tls, void *p_value )
 428 {
 429     int i_ret;
 430
 431 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 432     i_ret = pthread_setspecific( *p_tls, p_value );
 433
 434 #elif defined( SYS_BEOS )
 435     i_ret = EINVAL;
 436
 437 #elif defined( UNDER_CE ) || defined( WIN32 )
 438     i_ret = TlsSetValue( *p_tls, p_value ) ? EINVAL : 0;
 439
 440 #endif
 441
 442     return i_ret;
 443 }
 444
 445 /*****************************************************************************
 446  * vlc_threadvar_get: create: get the value of a thread-local variable
 447  *****************************************************************************/
 448 static inline void* vlc_threadvar_get( vlc_threadvar_t * p_tls )
 449 {
 450     void *p_ret;
 451
 452 #if defined(LIBVLC_USE_PTHREAD)
 453     p_ret = pthread_getspecific( *p_tls );
 454
 455 #elif defined( SYS_BEOS )
 456     p_ret = NULL;
 457
 458 #elif defined( UNDER_CE ) || defined( WIN32 )
 459     p_ret = TlsGetValue( *p_tls );
 460
 461 #endif
 462
 463     return p_ret;
 464 }
 465
 466 # if defined (_POSIX_SPIN_LOCKS) && ((_POSIX_SPIN_LOCKS - 0) > 0)
 467 typedef pthread_spinlock_t vlc_spinlock_t;
 468
 469 /**
 470  * Initializes a spinlock.
 471  */
 472 static inline int vlc_spin_init (vlc_spinlock_t *spin)
 473 {
 474     return pthread_spin_init (spin, PTHREAD_PROCESS_PRIVATE);
 475 }
 476
 477 /**
 478  * Acquires a spinlock.
 479  */
 480 static inline void vlc_spin_lock (vlc_spinlock_t *spin)
 481 {
 482     pthread_spin_lock (spin);
 483 }
 484
 485 /**
 486  * Releases a spinlock.
 487  */
 488 static inline void vlc_spin_unlock (vlc_spinlock_t *spin)
 489 {
 490     pthread_spin_unlock (spin);
 491 }
 492
 493 /**
 494  * Deinitializes a spinlock.
 495  */
 496 static inline void vlc_spin_destroy (vlc_spinlock_t *spin)
 497 {
 498     pthread_spin_destroy (spin);
 499 }
 500
 501 #elif defined( WIN32 )
 502
 503 typedef CRITICAL_SECTION vlc_spinlock_t;
 504
 505 /**
 506  * Initializes a spinlock.
 507  */
 508 static inline int vlc_spin_init (vlc_spinlock_t *spin)
 509 {
 510     return !InitializeCriticalSectionAndSpinCount(spin, 4000);
 511 }
 512
 513 /**
 514  * Acquires a spinlock.
 515  */
 516 static inline void vlc_spin_lock (vlc_spinlock_t *spin)
 517 {
 518     EnterCriticalSection(spin);
 519 }
 520
 521 /**
 522  * Releases a spinlock.
 523  */
 524 static inline void vlc_spin_unlock (vlc_spinlock_t *spin)
 525 {
 526     LeaveCriticalSection(spin);
 527 }
 528
 529 /**
 530  * Deinitializes a spinlock.
 531  */
 532 static inline void vlc_spin_destroy (vlc_spinlock_t *spin)
 533 {
 534     DeleteCriticalSection(spin);
 535 }
 536
 537 #else
 538
 539 /* Fallback to plain mutexes if spinlocks are not available */
 540 typedef vlc_mutex_t vlc_spinlock_t;
 541
 542 static inline int vlc_spin_init (vlc_spinlock_t *spin)
 543 {
 544     return vlc_mutex_init (spin);
 545 }
 546
 547 # define vlc_spin_lock    vlc_mutex_lock
 548 # define vlc_spin_unlock  vlc_mutex_unlock
 549 # define vlc_spin_destroy vlc_mutex_destroy
 550 #endif
 551
 552 /**
 553  * Issues a full memory barrier.
 554  */
 555 #if defined (__APPLE__)
 556 # include <libkern/OSAtomic.h> /* OSMemoryBarrier() */
 557 #endif
 558 static inline void barrier (void)
 559 {
 560 #if defined (__GNUC__) && (__GNUC__ > 4) || (__GNUC__ == 4 && __GNUC_MINOR__ >= 1)
 561     __sync_synchronize ();
 562 #elif defined(__APPLE__)
 563     OSMemoryBarrier ();
 564 #elif defined(__powerpc__)
 565     asm volatile ("sync":::"memory");
 566 #elif defined(__i386__)
 567     asm volatile ("mfence":::"memory");
 568 #else
 569     vlc_spin_t spin;
 570     vlc_spin_init (&spin);
 571     vlc_spin_lock (&spin);
 572     vlc_spin_unlock (&spin);
 573     vlc_spin_destroy (&spin);
 574 #endif
 575 }
 576
 577 /*****************************************************************************
 578  * vlc_thread_create: create a thread
 579  *****************************************************************************/
 580 #define vlc_thread_create( P_THIS, PSZ_NAME, FUNC, PRIORITY, WAIT )         \
 581     __vlc_thread_create( VLC_OBJECT(P_THIS), __FILE__, __LINE__, PSZ_NAME, FUNC, PRIORITY, WAIT )
 582
 583 /*****************************************************************************
 584  * vlc_thread_set_priority: set the priority of the calling thread
 585  *****************************************************************************/
 586 #define vlc_thread_set_priority( P_THIS, PRIORITY )                         \
 587     __vlc_thread_set_priority( VLC_OBJECT(P_THIS), __FILE__, __LINE__, PRIORITY )
 588
 589 /*****************************************************************************
 590  * vlc_thread_join: wait until a thread exits
 591  *****************************************************************************/
 592 #define vlc_thread_join( P_THIS )                                           \
 593     __vlc_thread_join( VLC_OBJECT(P_THIS), __FILE__, __LINE__ )
 594
 595 #endif /* !_VLC_THREADS_H */